Grupo de pesquisa do laboratório de Microbiologia do PPGBiotec, desenvolve uma terapia contra COVID-19 utilizando soro hiperimune equino

Em abril, quando nos deparamos com a realidade transformada pela Covid-19, nós pesquisadores, sentimo-nos desafiados a buscar, dentro de nossas linhas de expertise, uma alternativa para colaborar no enfrentamento a pandemia. Neste sentido, a equipe do Laboratório de Microbiologia do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, coordenada pelo professor Fábio Pereira Leivas Leite, formada por biólogos, biotecnologistas e veterinários, com experiência nas áreas de microbiologia, vacinologia e imunologia, reuniu esforços para trabalhar no desenvolvimento de uma terapia contra Covid-19 utilizando soro hiperimune equino.

A ideia baseia-se no fato de que a imunização passiva com plasma convalescente ou soro hiperimune produz efeito profilático e clínico sobre a infecção, especialmente se o tratamento for iniciado precocemente. O uso de anticorpos, obtidos a partir de soro hiperimune produzido através da imunização de animais, supera limitações do uso de soro convalescente, visto que os anticorpos gerados contra alvos específicos, podem ser caracterizados e produzidos em larga escala. Devido à facilidade de gerenciamento e alto rendimento de anticorpos, o modelo equino é o mais usado na produção de soros, sendo que anticorpos produzidos em equinos já são usados na terapia de infecções víricas como: Ebola, Raiva, Hepatite B, HIV e SARS-Cov-1.

Neste contexto, nosso estudo propôs estabelecer uma terapia baseada na administração de anticorpos, porção (F(ab’)₂), anti-SARS-CoV-2 produzidos a partir da imunização de equinos, visando disponibilizar uma terapia capaz de atuar na profilaxia da doença, bem como no tratamento de indivíduos acometidos pelo SARS-CoV-2.

A produção de anticorpos foi realizada através da vacinação de cavalos, com diferentes antígenos derivados do vírus SARS-CoV-2. Em resposta à vacinação ocorre a produção de anticorpos específicos ao vírus. Após atingir altos níveis de anticorpos, foi realizada a coleta de sangue dos animais vacinados, a partir do qual foram obtidos os anticorpos (o processo de produção dos anticorpos pode ser visualizado no esquema). Os cavalos foram mantidos no Hospital de Clínicas e Veterinárias (HCV). Todos os protocolos foram revisados e aprovados pela Comissão de Ética em Pesquisa e Experimentação Animal – UFPel (CEEA: 0522-2020).

A primeira etapa do projeto, relacionada a obtenção dos anticorpos equinos anti-SARS-CoV-2 e sua caracterização, já foram concretizadas satisfatoriamente, visto que os anticorpos apresentaram a capacidade de neutralizar o vírus em ensaios de soroneutralização, in vitro. Os estudos de soroneutralização foram realizados em parceria com a Universidade Feevale. Os resultados obtidos até o momento sugerem que os anticorpos tem potencial para uso no tratamento de pacientes com Covid-19.

 O uso dos anticorpos no tratamento de pacientes infectados com o vírus SARS-CoV-2 neutralizará a partícula viral, impedindo ou reduzindo a sua replicação e com isso impedirá a evolução dos sintomas, promovendo a remissão da doença e o restabelecimento da saúde do paciente em um menor período.

Próximas etapas

Estudos de inocuidade, visando avaliar a segurança da administração dos anticorpos, bem como análises de farmacodinâmica para verificar como serão processados pelo organismo, estão sendo realizados em três modelos animais.  A avaliação em distintos modelos animais permitirá caracterizar as diferenças no processo de metabolização dos anticorpos e assim sugerir a dosagem ideal para avaliação clínica em humanos, bem como verificar algum efeito adverso.  

Serão realizados ensaios de inocuidade e farmacodinâmica dos anticorpos em um grupo de voluntários saudáveis.

Potencial uso dos anticorpos / Resultados e impactos esperados

A estratégia de tratamento com imunização passiva (anticorpos) permitirá uma resposta rápida, essencial em casos graves.

O estabelecimento de um protocolo eficaz para o tratamento de Covid-19, baseado em anticorpos anti-SARS-CoV-2, diminuirá o período de interação do paciente, reduzindo os custos e a demanda por atendimento hospitalar.

Os anticorpos também poderão ser utilizados na profilaxia de Covid-19, especialmente para profissionais da saúde que estão propensos ao contato com o vírus.  Além disso, anticorpos anti-SARS-CoV-2 poderão ser aplicados no desenvolvimento de testes de diagnóstico rápido da doença, contribuindo para o tratamento precoce e monitoramento da evolução dos casos em estudos epidemiológicos.

A detenção da tecnologia de produção pelo Brasil proporcionará a sua independência neste setor e diminuirá despesas relacionadas à importação.

Financiamento

Este projeto foi contemplado no edital Emergencial de Combate a Covid-19 da Fundação de Amparo à Pesquisa do Rio Grande do Sul (FAPERGS), o que possibilitou o desenvolvimento deste trabalho.

Equipe e colaborações

O trabalho está sendo desenvolvido pela equipe do Laboratório de Microbiologia, coordenado pelo professor Fábio Leivas Leite e pela equipe do Hospital de Clínicas Veterinárias, sob orientação do prof. Carlos Nogueira, e do Dr. Fabrício Conceição através da construção de epítopos recombinantes. O estudo envolve estudantes de doutorado e pós-doutorado do Programa de Pós Graduação em Biotecnologia e alunos do Programa de Pós Graduação em Veterinária. Ainda, o projeto conta com a colaboração do Dr. Fernando Spilki pesquisador da Feevale e do Dr. Cesar Graner da USP.

Fonte: Prof. Dr. Fábio Pereira Leivas Leite

Pesquisadores do PPGBiotec/UFPel desenvolvem moléculas inovadoras para combate à Covid-19

Dias após a suspensão das atividades presenciais no campus Capão do Leão da Universidade Federal de Pelotas (final de março de 2020), em razão da disseminação e contaminação pelo até então novo coronavírus, o grupo de pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (PPGBiotec) do Centro de Desenvolvimento Tecnológico (CDTec) se mobilizou para desenvolver testes sorológicos nacionais para diagnóstico da COVID-19.

Hoje, seis meses após a iniciativa de querer auxiliar no enfrentamento a pandemia, o grupo de pesquisa liderado pelos professores Fabricio Conceição (CDTec/PPGBiotec), Luciano Pinto (CDTec/PPGBiotec), Alan McBride (CDTec/PPGBiotec) e Ângela Moreira (FN/PPGB) desenvolveu antígenos e testes capazes de detectar os principais anticorpos desenvolvidos durante uma infecção por SARS-CoV-2, o vírus responsável pela pandemia de COVID-19.

Diante da demanda inicial de identificar cidadãos infectados e cientes da necessidade de acompanhamento do perfil imune da população brasileira, o grupo de pesquisa se dedicou a desenvolver os antígenos e preconizou sua validação em testes do tipo ELISA, um método laboratorial qualitativo e quantitativo que além de identificar pessoas que tiveram contato com o vírus (presença de anticorpos específicos), é capaz de acompanhar o aumento ou o decréscimo de anticorpos. Anticorpos são moléculas produzidas pelo sistema imunológico que estão presentes no sangue e outros fluídos corpóreos, capazes de nos proteger contra a maioria das doenças.

Para isso, a pesquisa foi estabelecida em 3 etapas principais: seleção e desenvolvimento dos antígenos, validação do produto e a aplicação dos testes. As duas primeiras etapas já estão finalizadas e os antígenos já se encontram disponíveis e validados para a produção de testes de diagnóstico in house e para pesquisa, desenvolvimento e inovação.

Antígenos inovadores

Apoiados por uma dedicada equipe multidisciplinar com excelência em diferentes áreas, o grupo de pesquisa desenvolveu antígenos exclusivos: enquanto a maioria dos testes sorológicos disponíveis no mercado utiliza apenas uma proteína viral, a equipe utilizou ferramentas inovadoras de bioinformática e engenharia genética para desenvolver e combinar diferentes proteínas virais, que foram testadas com soros de pessoas de todas as cinco regiões do Brasil.

A testagem com mais de mil amostras séricas nacionais é outro diferencial da pesquisa e uma vantagem frente aos testes importados, que desconsideram os aspectos genéticos, socioeconômicos e ambientais inerentes às populações, o que pode afetar o desempenho do teste, de sensibilidade e especificidade, e, consequentemente, o controle da doença. Assim, a validação com soros das mais diversas regiões do Brasil reduz a possibilidade de reações cruzadas com doenças endêmicas do país e favorece a especificidade do diagnóstico.

O emprego dessas tecnologias resultou na produção de antígenos que, utilizados em teste de sorodiagnóstico, fornecem qualidade equiparada aos melhores testes disponíveis no mercado e superior àqueles mais utilizados no país.

Entretanto, os antígenos não se limitam aos testes de ELISA e estão sendo atualmente testados por outros grupos de pesquisa na produção de soros hiperimunes em cavalos, destinados ao tratamento da COVID-19, e no desenvolvimento de plataformas de diagnóstico rápido mediante nanotecnologia, como biossensores e ensaios imunocromatográficos (Point of Care). Os resultados obtidos até então já permitem a disponibilização dos antígenos e do teste de diagnóstico (ELISA) à comunidade, cuja tecnologia será licenciada pela Helper, uma startup de biotecnologia fundada por alunos da própria UFPel.

Para o professor Fabrício Rochedo, integrante do grupo que desenvolveu o estudo, uma iniciativa como essas é a mostra de como a ciência é fundamental para o avanço da sociedade: “Superaremos esta crise através da ciência e neste contexto, apesar de todos os obstáculos impostos à ciência e educação no Brasil. Cientistas costumam ser invisíveis aos olhos da sociedade no dia a dia, mas em situações como a que estamos enfrentando, ganham notória visibilidade e credibilidade.”

Próximos passos

Enquanto isso, a equipe continua se dedicando a produção dos antígenos para colaborar com outros grupos de pesquisa do próprio PPGB, mas também do PPGs em Ciência e Engenharia de Materiais e em Veterinária e do Departamento de Medicina Social da Faculdade de Medicina, assim como de outras instituições, como o Instituto Federal Farroupilha e o Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública da Universidade Federal de Goiás.

O trabalho recebeu financiamento de um edital de fomento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Rio Grande do Sul (FAPERGS) e, com o auxílio deste, conseguiu condições financeiras de executar a pesquisa em tempo recorde para a área. A pesquisa recebeu, além disso, apoio e colaboração do Hospital Escola da UFPel, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Hospital Evangélico de Cachoeiro de Itapemirim (ES), Universidade Federal de Sergipe (UFS), Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal de Goiás (UFG), Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira (AM).

Fonte: Texto extraído https://ccs2.ufpel.edu.br/wp/2020/10/15/pesquisadores-da-ufpel-desenvolvem-moleculas-inovadoras-para-combate-a-covid-19/

Unidade de Diagnóstico Molecular COVID-19 ultrapassa a marca de mil testes

Na última sexta-feira (4) a Unidade de Diagnóstico Molecular COVID-19 da UFPel ultrapassou a realização de 1100 testes de RT-PCR para COVID-19. O número corresponde a mais de 3300 reações de PCR, pois compreendem três genes alvos para o diagnóstico recomendados pelo CDC (Centers for Disease Control and Prevention).

No feriado de 7 de setembro a Unidade atingiu 514 testes de amostras do HE e 656 da SMS. Totalizando 1170 amostras laudadas, sendo 324 positivas atingindo o percentual de 27,7%. De acordo com a coordenadora da Vigilância Epidemiológica da Secretaria Municipal de Saúde, Carmen Viegas, o Laboratório tem desempenhado papel fundamental para o município. “Todos os pacientes internados nos diferentes hospitais com suspeita de Covid-19, assim como Pronto Socorro, UPA areal e Centro de atendimento as síndromes Gripais, são priorizados”, diz.

A Unidade de Diagnóstico Molecular COVID-19 da UFPel é uma projeto unificado que conta com recursos do governo federal em uma chamada para enfrentamento da pandemia COVID-19. O projeto prevê a criação da Unidade de Diagnóstico baseada no teste “padrão-ouro”, a RT-PCR, a fim de ampliar a testagem de pacientes, profissionais da linha de frente e contactantes.

A Unidade teve suas atividades iniciadas na segunda quinzena de julho, tendo seu teste positivo confirmatório rapidamente confirmado junto ao LACEN-RS, tornando o laboratório colaborador no enfrentamento da COVID-19. O Laboratório além de atender as demandas de testes do Hospital Escola da UFPel atende também as demandas dos todos os demais hospitais do município de Pelotas conforme encaminhadas via Secretaria da Saúde (SMS).

Os testes realizados no laboratório seguem o fluxo dos protocolos do Estado e 100% das amostras são encaminhadas pela Secretaria de Saúde do Município via Vigilância Epidemiológica, afirma o coordenador da Unidade, Tiago Collares.

A estrutura montada tem a capacidade de realização de 100 testes/dia, para emissão dos laudos em até 24h, compreendendo pelo menos 10 etapas do processamento das amostras até emissão dos laudos de diagnóstico.

1. Recebimento das amostras entregues pela vigilância epidemiológica da SMS;
2. Checagem das condições de armazenamento e transporte;
3. Registro interno e associação com os dados do GAL (Gerenciador de Ambiente Laboratorial para Monitoramento de Dados pelo o Estado e Ministério da Saúde);
4. Aliquotagem das amostras para exames e ao banco de amostras COVID-19;
5. Processamento automático para extração do material genético viral para identificação;
6. Processamento de preparo da reação da RT-PCR;
7. Reação RT-PCR;
8. Análise dos resultados;
9. Emissão dos Laudos
10. Armazenamento de registros e banco de amostras;
11. Higienização dos ambientes laboratoriais.

Alguns exemplos de categorias amostrais que tem sido realizadas:

– Quadro de Síndrome Respiratória Aguda Grave
– Pacientes internados no Pronto Socorro de Pelotas;
– Pacientes transferidos entre instituições hospitalares e de ala COVID;
– Gestantes;
– Instituições de Longa Permanência para Idosos;
– Profissionais de Saúde;
– Contactantes de Internados Positivos;
– Óbitos;
– Surtos hospitalares;

Segundo Collares, o mais importante é a agilidade para que os laudos cheguem aos hospitais e à Vigilância Epidemiológica para tomadas de decisão. “Estamos trabalhando com uma equipe voluntária de pesquisadores altamente qualificada na técnica de RT-PCR e temos conseguido realizar todos os testes e laudos dentro de 24h após o recebimento das amostras. A resposta que temos obtido dos hospitais é de que isso tem feito toda a diferença no controle de surtos e gestão dos leitos. Isso nos motiva e faz todo o sentido de estarmos no laboratório desde cedo pela manhã até a emissão do último laudo ao final do dia”, afirma.

A equipe técnica envolvida nas atividades relacionadas aos testes de RT-PCR é composta pelos pesquisadores Rodrigo Vaucher, Vanessa Galli, Marcelo de Lima, Fabiana Kömmling Seixas, Bruna Silveira Pacheco, Thais Larré Oliveira, Vinicius Campos, Fernanda Sousa e William Borges Domingues e Tiago Collares.

Fonte: Texto extraído https://ccs2.ufpel.edu.br/wp/2020/09/08/unidade-de-diagnostico-molecular-covid-19-ultrapassa-a-marca-de-mil-testes/